基于材料的刀具參數(shù)選擇顧問系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)-wenkub
2023-07-08 06:35:55 本頁(yè)面
【正文】 計(jì) 7 推理機(jī)的設(shè)計(jì) 8第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì) 9 數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)平臺(tái)的選擇 9 數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì) 9第五章 參數(shù)選擇顧問系統(tǒng)的功能 10第六章 Web的數(shù)控刀具參數(shù)選擇顧問系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 11 系統(tǒng)總體功能設(shè)計(jì) 11 We b 訪問數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 11 15第七章 數(shù)控銑削系統(tǒng) 17 STEP NC知識(shí)庫(kù) 18 銑削加工參數(shù)的選擇 18 刀具的選擇 18 B P網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建 20 21 23 STEP NC 知識(shí)庫(kù)和刀具路徑生成器 23結(jié) 語(yǔ) 25參考文獻(xiàn) 26第一章 引言隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心和柔性制造系統(tǒng)在機(jī)械制造中的應(yīng)用,切削加工對(duì)刀具的設(shè)計(jì)、選用、制造和管理要求越來越高,難度也越來越大。借助于數(shù)控加工切削用量計(jì)算工具及切削參數(shù)經(jīng)驗(yàn)庫(kù)等,合理選用數(shù)控切削參數(shù)是提高數(shù)控制造車間生產(chǎn)率、降低加工成本的基本途徑之一。同時(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Web的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控刀具參數(shù)選擇顧問系統(tǒng),為局域網(wǎng)用戶合理選用數(shù)控切削參數(shù)提供了方便、可靠的依據(jù)。制造環(huán)節(jié)的可用刀具種類是影響零件可制造性的重要約束條件,CAM編程和CAPP規(guī)劃中都涉及到刀具和切削用量的合理選取。如美國(guó)早在1964年就成立了可切削性數(shù)據(jù)中心,建立了切削加工數(shù)據(jù)庫(kù),大大提高了美國(guó)切削加工工藝水平。目前,國(guó)內(nèi)也已經(jīng)開發(fā)出了多種刀具系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù),如數(shù)控刀具管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用、基于DNC的刀具管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)等,他們都側(cè)重于刀具的管理或者刀具CAD圖形的生成。第二章 參數(shù)選擇顧問系統(tǒng)需求分析就我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀而言,切削參數(shù)的選擇是困擾數(shù)控加工的一個(gè)大問題。(3)高速機(jī)床仍使用保守的低速切削參數(shù),沒能充分發(fā)揮機(jī)床的效率。提供給系統(tǒng)管理員方便、安全的數(shù)控切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)以及相關(guān)基礎(chǔ)庫(kù)的查詢、維護(hù)、報(bào)表打印等功能。（4）在于為數(shù)控編程人員提供方便、可靠的切削參數(shù)以供參考。（2）切削液規(guī)則庫(kù)：切削液在金屬切削過程中具有相當(dāng)重要的作用。 推理機(jī)的設(shè)計(jì)推理機(jī)制是專家系統(tǒng)的核心技術(shù)，知識(shí)庫(kù)主要與推理機(jī)和人機(jī)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其中推理機(jī)通過調(diào)用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)進(jìn)行推理，而管理員通過人機(jī)接口來更新知識(shí)庫(kù)。第四步切削液推理模塊對(duì)加工條件，加工刀具等信息進(jìn)行綜合推理向用戶推薦數(shù)據(jù)庫(kù)中合適的切削液代號(hào)。SQLSeⅣer2000 作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)便于修改補(bǔ)充，非常適合專家系統(tǒng)，而且支持網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程查詢數(shù)據(jù)信息。轉(zhuǎn)速范圍銑床功率銑床數(shù)據(jù)賬號(hào)最大進(jìn)給權(quán)限用戶資料最小進(jìn)給刀具類型刀具編號(hào)幾何參數(shù)刀具數(shù)據(jù)密碼刀具材料聯(lián)系方式系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)名稱加工類型工件數(shù)據(jù)編號(hào)硬度切削用量切削液數(shù)據(jù)牌號(hào)材料成份適用類型表面質(zhì)量切削速度進(jìn)給量切削深度圖3 數(shù)據(jù)庫(kù) ER 圖第五章 參數(shù)選擇顧問系統(tǒng)的功能(1)基于web的數(shù)控刀具切削參數(shù)查詢功能。(2)數(shù)控刀具切削參數(shù)的錄入功能。(4)系統(tǒng)權(quán)限管理功能。當(dāng)需要進(jìn)行切削參數(shù)信息錄入或數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)時(shí),則需要用戶先行登錄而后操作。系統(tǒng)管理刀具廠商銑削專家普通用戶輸入刀 具信息及推薦參數(shù)輸入特殊零件加工切削參數(shù)輸入加工初始條件數(shù)據(jù)庫(kù)信息審核及維護(hù)專家系統(tǒng)推薦切削參數(shù)智能選擇系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)輸出特加工零件成熟的切削參數(shù)推薦刀具品牌及型號(hào)圖5 系統(tǒng)總體功能設(shè)計(jì)圖 We b 訪問數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)系統(tǒng)中，主要運(yùn)用微軟提供的IIS 中的ASP 和ADO 技術(shù)來實(shí)現(xiàn)Web 訪問數(shù)據(jù)庫(kù)，ASP 處理流程如圖6所示。ADO 是對(duì)當(dāng)前微軟所支持的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作的最有效和最簡(jiǎn)單直接的方法，它是一種功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)訪問編程模式，通過ADO 可以將數(shù)據(jù)庫(kù)與Web 頁(yè)面結(jié)合在一起，在客戶端實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上即時(shí)更新顯示數(shù)據(jù)。為保證數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性,防止用戶的誤輸入(比如將直徑Φ20輸入為20)導(dǎo)致內(nèi)部數(shù)據(jù)的不一致,必須盡可能減少用戶的直接參數(shù)輸入,而將已有的刀具信息、零件信息等通過菜單方式提供給用戶以供選擇,當(dāng)用戶輸入的信息不符合相關(guān)要求格式時(shí),或者是用戶所提供的刀具切削參數(shù)中對(duì)應(yīng)的刀具信息超出了數(shù)據(jù)庫(kù)中的刀具范圍時(shí),都將予以拒絕。如果用戶要輸入的刀具材料在當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中沒有,則無(wú)法輸入。 （a）常規(guī)切削參數(shù)庫(kù)模型（b）成熟零件切削參數(shù)庫(kù)模型圖7 切削參數(shù)庫(kù)E2R模型數(shù)控刀具參數(shù)選擇顧問系統(tǒng)中,Web頁(yè)面訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的功能利用WindowsNT Server IIS提供的ASP (Active Serv2er Pages) 與ADO (ActiveX Data Object) 技術(shù)來實(shí)現(xiàn) 。ASP文件的制作和HTML 類似,且可以與HTML 開發(fā)集成,在同一個(gè)過程完成。一個(gè)使用ADO的ASP文件可以動(dòng)態(tài)地從某個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中請(qǐng)求信息。圖10 系統(tǒng)主要界面 第七章 數(shù)控銑削系統(tǒng) 在VC + + 610環(huán)境下,以PC 平臺(tái)、DSP運(yùn)動(dòng)控制器及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器為硬件基礎(chǔ)(見圖11) ,以NC嵌入PC模式,建立STEP NC 模塊化銑削數(shù)控系統(tǒng) . 采用的運(yùn)動(dòng)控制器為多軸運(yùn)動(dòng)控制器, 是DSP和CPLD 相結(jié)合的結(jié)構(gòu), DSP主要處理軌跡規(guī)劃、伺服控制等功能, CPLD 用于實(shí)現(xiàn)位置計(jì)算器等數(shù)字接口電路. 該類控制器具有使用簡(jiǎn)單,可擴(kuò)充性強(qiáng),可編程,通用性強(qiáng)的特點(diǎn),可直接用于步進(jìn)電機(jī)、交流/直流伺服電機(jī)的控制,組成開環(huán)、半閉環(huán)系統(tǒng)及閉環(huán)系統(tǒng).數(shù)控系統(tǒng)主要包括的軟件模塊有: STEP NC 解釋器、函數(shù)庫(kù)、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、功能塊類型庫(kù)及刀具路徑生成器等(見圖12) .圖11 數(shù)控銑削系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖STEPNC數(shù)控程序 （AP238）STEPNC控制器刀具路徑生成器STEPNC解釋器零件圖形顯示函數(shù)庫(kù)動(dòng)態(tài)連接庫(kù)知識(shí)庫(kù)功能塊類型庫(kù)運(yùn)動(dòng)控制面板動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)圖12 STEP NC數(shù)控銑削系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)朗讀在STEP NC 數(shù)控銑削系統(tǒng)中, 依靠STEP NC解釋器對(duì)STEP NC數(shù)控程序的頭文件節(jié)和數(shù)據(jù)節(jié)的信息進(jìn)行解釋,經(jīng)STEP NC 解釋器解釋的零件信息傳輸給刀具路徑生成器和知識(shí)庫(kù),知識(shí)庫(kù)根據(jù)輸入的刀具信息、加工材料、加工特征等條件,快捷且合理地優(yōu)選出銑削加工參數(shù),并
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